CN205545368U - 一种基于gprs无线通信的矿物产量检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，属于测绘技术领域。本实用新型包括数据采集模块、数据处理传输模块、基站、服务器、客户端；所述数据采集模块与数据处理传输模块连接，数据处理传输模块包括信息存储模块和信息发送模块，信息存储模块和信息发送模块连接，信息发送模块与基站连接，基站通过无线Internet网络与服务器连接，服务器与客户端连接。本实用新型具有十分便捷，高效的特点，可以实时有效预测复杂地理环境下的矿物产量的情况，能够保障管理人员对矿区矿物产量情况有一个实时准确的掌握，便于企业的管理，同时整体结构简单，工作稳定，便于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，属于测绘技术领域。
背景技术
目前，远程监控系统技术应用在社会的很多领域，国民经济的交通运输、工业自动化、环境保护、防灾减灾、安全保卫、市政基础设施等各个领域，这些领域的高新技术，对实现自动化和信息化起了关键和决定性作用。特别是近几年，网络新时代的到来，更是给监控系统输入了新的血液，一些大的、操作环境恶劣的、无需人参与的行业都需要进行产业的升级，无不需要远程监控系统的参与。
然而，目前在国内，一些大型而传统的行业，尤其是煤炭钢铁能源行业，信息化建设却比较落后。在能源行业里面，矿物产量的信息化检测程度不高，必须得有人定期地进行检查，无论环境条件多么地糟糕，工作人员都必须到现场进行检查和监控，工作强度比较大，检查结果的准确性和实时性都很难保证。
矿区大多都在在山势陡峭、人烟稀少、施工难度很大的偏远山区。采矿也就处在交通比较困难的偏远山区，由于环境比较恶劣，所以对于矿物产量的准确实时检测就变得尤为地困难。如何保证在地理环境恶劣的条件下能够安全、平稳、准确、实时的检测矿物产量信息，就成为了研究的主要问题。
以前，为了尽可能准确掌握每个矿区的矿物产量，一些企业曾制定了通过电量来推算产量、用火工品用量来推算产量、定期下坑丈量采空区体积测算产量等办法，但这些方法科技含量不高，可操作性不强，效果不佳。所以在这里，我们需要选用先进的传感器和安全、高效的测量方法去测量矿物产量信息。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，有效地解决了由于操作环境恶劣，而引起的矿物产量检测困难的问题，可以在无人监控的情况下，很好的检测矿物产量。本实用新型既利用了传统的现场监控设备，又结合了已经完善的网络体系，将最新的网络技术和嵌入式技术结合在一起，在成本和技术上都具有比较好的优势，同时结构简单，操作方便，性能稳定。
本实用新型技术方案是：一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
所述数据采集模块3安装在矿物出矿口处轨道2的底端，数据采集模块3、数据处理传输模块4均与锂电池5连接。
所述数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10；数据采集模块3内各个组成部分通过I2C总线连接。
所述信息存储模块11采用STM32F103ZET6芯片。
所述信息发送模块12采用西门子MC55 GPRS模块，进行无线通信收发数据。
本实用新型的工作原理是：
所述数据采集模块3由使用太阳能板来直接供电的单节锂电池5来提供电源，数据处理传输模块4可安装在矿物出矿口一侧的信息处理室中，数据处理传输模块4也由使用太阳能板来直接供电的单节锂电池5来提供电源，远端监控中心6可安装在远端监控室里面。
所述装有矿物的被称车辆1是整个系统建立的基础，是系统的研究对象。
所述轨道2用于给矿车运行的提供路径。
所述数据采集模块3是安装在矿物出矿口处轨道2的底端，将采集到的矿物产量的重量信息进行加工处理转换成数字信号。
所述数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10，轨道传感器式电子秤7是一种称重装置，能够测量出矿车的重量。
所述轨道传感器8是传输转换信号的器件，具有结构简单、安装方便、成本低廉、计量准确、稳定可靠等优点，而且计量性能受外界影响小，使用寿命更长。当被称车辆1驶过轨道传感器式电子秤7时，通过压迫产生压力，轨道传感器式电子秤7会将这些压力准确地传到两只轨道传感器8上，轨道传感器8将此重量信号转换成与之成比例的电压信号（mV级）。
所述运算放大器9是一种调理电路，发挥运算放大的作用，由于传感器直接输出的模拟量幅度一般较低，同时为了更好的提高系统的抗干扰能力，在传感器的后端一般要进行调理，调理电路通常选用运算放大器9完成。
所述A/D信号处理模块10是一种将模拟信号转换成数字信号的电子器件，该模拟信号通过接线盒汇总后传给A/D信号处理模块10，A/D信号处理模块10会对此信号进行测量、放大、滤波、A/D转换等处理，数据采集模块3内各个组成部分通过I2C连接，最后转换成数字信号再传给数据处理传输模块4。
所述数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12。
所述信息存储模块11是主要是一种存储信息和发送信息的装置，信息存储模块11对接收到的矿物产量信息，进行存储，再通过RS232串口将矿物产量信息发送出去的装置，主要采用ST公司的STM32F103ZET6芯片，进行数据的处理、存储。STM32F103ZET6芯片对数据的处理和存储属于自动化领域常规技术手段的应用。
所述信息发送模块12是一种将接收的数据无线传输出去的电子器件，采用无线通信技术，这里使用的是西门子MC55
GPRS模块，GPRS是指通用分组无线服务技术，进行数据的收发，GPRS的存在带来了很大的优势，基于GPRS网络方式构建的远程监测系统就能够实时、快速、准确地确定矿物产量的变化情况。MC55
GPRS模块进行根据客户的需要将数据进行无线传输，属于自动化领域常规技术手段的应用。
所述基站13是用来接收信息发送模块GPRS12发送来的矿物产量信息，再无线传送到Internet网络中，同时，向指定IP的端口服务器14发送数据包。
所述远端监控平台6包括服务器14和客户端15，是去接收网络发送来的数据包，在远端监控平台6中，服务器14端上位机通过指定接收数据包的端口来收取数据，客户端15可以通过接入Internet的来访问固定IP服务器14的数据，达到实时监控获取检测地点的矿物产量信息的目的。其中，服务器14从指定的端口收取数据或客户端15访问服务器14的数据属于计算机领域常规技术手段的应用。
所述的轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10、STM32F103ZET6芯片、MC55 GPRS均为市面上能买到的常用一些电子器件。
整个电路是使用太阳能板来直接供电的单节锂电池5来提供电源。
本实用新型的有益效果是：
1、本系统将轨道传感器和单片机以及无线通信网络结合起来，具有体积小、集成度高、结构简单、使用成本低等优点；
2、本实用新型既利用了传统的现场监控设备，又结合了已经完善的网络体系，将最新的网络技术和嵌入式技术结合在一起，在成本和技术上都具有比较好的优势，同时结构简单，操作方便，性能稳定；
3、可以很好地解决地形复杂情况下，对于矿物产量信息的准确、实时测量，这种方法具有一定的推广应用的价值。
附图说明
图1是本实用新型连接示意图；
图2是本实用新型的结构连接框图。
图1-2中各标号：1-装有矿物的被称车辆、2-轨道、3-数据采集模块、4-数据处理传输模块、5-锂电池、6-远端监控平台、7-轨道传感器式电子秤、8-轨道传感器、9-运算放大器、10-A/D信号处理模块、11-信息存储模块、12-信息发送模块、13-基站、14-服务器、15-客户端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1-2所示，一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
实施例2：如图1-2所示，一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
所述数据采集模块3安装在矿物出矿口处轨道2的底端，数据采集模块3、数据处理传输模块4均与锂电池5连接。
实施例3：如图1-2所示，一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
所述数据采集模块3安装在矿物出矿口处轨道2的底端，数据采集模块3、数据处理传输模块4均与锂电池5连接。
所述数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10；数据采集模块3内各个组成部分通过I2C总线连接。
实施例4：如图1-2所示，一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
所述数据采集模块3安装在矿物出矿口处轨道2的底端，数据处理传输模块4安装在矿物出矿口一侧的信息处理室中，远端监控中心6固定在远端监控室中；其中，矿区地处海拔较高的山区，环境比较恶劣，数据采集模块3、数据处理传输模块4均与锂电池5连接，数据采集模块3和数据处理传输模块4都由使用太阳能板来直接供电的单节锂电池5来提供电源，可以减少工作人员维护设备的麻烦。
如图1-2所示：所述数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10；数据采集模块3内各个组成部分通过I2C总线连接。
如图1-2所示：数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10，数据采集模块3内各个组成部分通过I2C连接，数据采集模块3再将采集到的矿物产量信息通过RS485串口传送到数据处理传输模块4中；数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12。信息存储模块11再对接收到的矿物产量信息，进行存储，再通过RS232串口将矿物产量信息发送给信息发送模块12，信息发送模块12会将矿物产量信息通过基站13无线传送到Internet网络中，向指定IP的端口服务器14发送数据包，在远端监控中心6中，服务器14端上位机通过监控该端口来捕获数据，客户端15可以通过接入Internet的来访问固定IP服务器14的数据，达到实时监控获取检测地点的矿物产量信息的目的。
所述的数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信息处理模块10，轨道传感器式电子秤7具有结构简单、安装方便、成本低廉、计量准确、稳定可靠等优点，而且计量性能受外界影响小，使用寿命更长。当被称车辆1驶过轨道传感器式电子秤7时，通过压迫产生压力，轨道传感器式电子秤7会将这些压力准确地传到两只轨道传感器8上，轨道传感器8将此重量信号转换成与之成比例的电压信号（mV级），由于传感器直接输出的模拟量幅度一般较低，同时为了更好的提高系统的抗干扰能力，在传感器的后端一般要进行调理，调理电路通常选用运算放大器9完成。该模拟信号通过接线盒汇总后传给A/D信号处理模块10，A/D信号处理模块10会对此信号进行测量、放大、滤波、A/D转换等处理，数据采集模块3内各个组成部分通过I2C连接，数据采集模块3再将采集到的矿物产量信息通过RS485串口传送到数据处理传输模块4。
实施例5：如图1-2所示，一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，包括数据采集模块3、数据处理传输模块4、基站13、服务器14、客户端15；所述数据采集模块3与数据处理传输模块4连接，数据处理传输模块4包括信息存储模块11和信息发送模块12，信息存储模块11和信息发送模块12连接，信息发送模块12与基站13连接，基站13通过无线Internet网络与服务器14连接，服务器14与客户端15连接。
所述数据采集模块3安装在矿物出矿口处轨道2的底端，数据处理传输模块4安装在矿物出矿口一侧的信息处理室中，远端监控中心6固定在远端监控室中；其中，矿区地处海拔较高的山区，环境比较恶劣，数据采集模块3、数据处理传输模块4均与锂电池5连接，数据采集模块3和数据处理传输模块4都由使用太阳能板来直接供电的单节锂电池5来提供电源，可以减少工作人员维护设备的麻烦。
如图1-2所示：所述数据采集模块3包括轨道传感器式电子秤7、轨道传感器8、运算放大器9、A/D信号处理模块10；数据采集模块3内各个组成部分通过I2C总线连接。
所述信息存储模块11是主要是一种存储信息和发送信息的装置，信息存储模块11对接收到的矿物产量信息，进行存储，再通过RS232串口将矿物产量信息发送出去的装置，主要采用ST公司的STM32F103ZET6芯片，进行数据的处理、存储。STM32F103ZET6芯片对数据的处理和分析属于自动化领域常规技术手段的应用。
所述信息发送模块12采用西门子MC55 GPRS模块，进行无线通信收发数据。
所述信息发送模块12是一种将接收的数据无线传输出去的电子器件，采用无线通信技术，这里使用的是西门子MC55
GPRS模块，GPRS是指通用分组无线服务技术，进行数据的收发，GPRS的存在带来了很大的优势，基于GPRS网络方式构建的远程监测系统就能够实时、快速、准确地确定矿物产量的变化情况。MC55
GPRS模块进行根据客户的需要将数据进行无线传输，属于自动化领域常规技术手段的应用。
所述基站13是用来接收信息发送模块12发送来的矿物产量信息，再无线传送到Internet网络中。
所述远端监控中心6包括服务器14和客户端15，是去接收网络发送来的数据包，在远端监控中心6中，服务器14端上位机通过监控该端口来捕获数据，客户端15可以通过接入Internet的来访问固定IP服务器14的数据，达到实时监控获取检测地点的矿物产量信息的目的。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，其特征在于：包括数据采集模块（3）、数据处理传输模块（4）、基站（13）、服务器（14）、客户端（15）；所述数据采集模块（3）与数据处理传输模块（4）连接，数据处理传输模块（4）包括信息存储模块（11）和信息发送模块（12），信息存储模块（11）和信息发送模块（12）连接，信息发送模块（12）与基站（13）连接，基站（13）通过无线Internet网络与服务器（14）连接，服务器（14）与客户端（15）连接。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，其特征在于：所述数据采集模块（3）安装在矿物出矿口处轨道（2）的底端，数据采集模块（3）、数据处理传输模块（4）均与锂电池（5）连接。
3.根据权利要求1所述的基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，其特征在于：所述数据采集模块（3）包括轨道传感器式电子秤（7）、轨道传感器（8）、运算放大器（9）、A/D信号处理模块（10）；数据采集模块（3）内各个组成部分通过I2C总线连接。
4.根据权利要求1所述的基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，其特征在于：所述信息存储模块（11）采用STM32F103ZET6芯片。
5.根据权利要求1所述的基于GPRS无线通信的矿物产量检测系统，其特征在于：所述信息发送模块（12）采用西门子MC55 GPRS模块，进行无线通信收发数据。
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